AlSi10Mg, metal 3D baskıda kullanılan popüler bir alüminyum alaşımıdır ve mekanik özellikler, ağırlık, korozyon direnci ve basılabilirliğin iyi bir kombinasyonunu sunar. Bu makale, metal AM kararlarınızı bilgilendirmek için bileşimi, özellikleri, baskı parametreleri, uygulamaları, tedarikçileri ve daha fazlası dahil olmak üzere AlSi10Mg hakkında kapsamlı bir genel bakış sağlar.
Genel Bakış AlSi10Mg Alaşım
AlSi10Mg, mükemmel mukavemet, kaynaklanabilirlik ve korozyon direncine sahip bir alüminyum döküm alaşımıdır. Çeliklere kıyasla düşük yoğunluğu sayesinde daha hafif bitmiş parçalar elde edilmesini sağlar. Silikon ve magnezyum ilavesi, iyi akış özellikleri sağlayarak AlSi10Mg'yi çeşitli metal 3D baskı işlemlerinde yaygın olarak kullanılan bir alaşım haline getirir.
Temel özellikler ve karakteristikler:
- 10% silikon, 0,3% magnezyum içeren alüminyum alaşım
- Düşük yoğunluk - 2,68 g/cm3
- İyi mukavemet ve sertlik
- Mükemmel korozyon direnci
- İyi kaynaklanabilirlik ve işlenebilirlik
- Yaygın olarak bulunur, nispeten düşük maliyetlidir
- Optimum mekanik özellikler için ısıl işlem gerektirir
Metal 3D baskı süreçleri: Seçici lazer ergitme (SLM), Elektron ışını ergitme (EBM), Doğrudan metal lazer sinterleme (DMLS)
Uygulamalar: Havacılık ve uzay, otomotiv, motor sporları, endüstriyel bileşenler, sağlık hizmetleri
Standartlar: AMS 4150, AlSi10Mg(Fe)
AlSi10Mg Parçaların Mekanik Özellikleri
AlSi10Mg, ısıl işlem yoluyla optimum mukavemet ve sertlik elde etmek için çökeltme sertleştirmesine tabi tutulur. Kesin özellik değerleri yapı parametrelerine, oryantasyona ve son işleme bağlı olarak değişir.
AlSi10Mg Mekanik Özellikler
| Mülkiyet | As-Built | Isıl İşlem Görmüş |
|---|---|---|
| Nihai Çekme Dayanımı | ~300 MPa | ~420 MPa |
| Akma Dayanımı (Rp 0,2% ofset) | ~160 MPa | ~290 MPa |
| Kopma Uzaması | ~8% | 3-5% |
| Sertlik | ~80 HBW | ~130 HBW |
Özellikleri etkileyen faktörler: Yapı oryantasyonu, katman kalınlığı, lazer parametreleri, ısıl işlem, işleme
Isıl işlem: Çözelti ısıl işlemi ve ardından yaşlandırma işlemi
Önemli avantajlar: Çelikten daha yüksek mukavemet/ağırlık oranı, iyi korozyon direnci
Metal 3D Baskı için AlSi10Mg Baskısı
AlSi10Mg, iyi mekanik özelliklere sahip tamamen yoğun parçalar elde etmek için kullanılan metal 3D baskı işlemine göre optimize edilmiş baskı parametreleri gerektirir.
AlSi10Mg Baskı: Süreç Karşılaştırması
| SLM | EBM | DMLS | |
|---|---|---|---|
| Oda inşa edin | İnert argon | Vakum | İnert argon |
| Isı kaynağı | Fiber lazer | Elektron ışını | İterbiyum lazer |
| Kiriş sapması | Galvo tarayıcı | Manyetik bobinler | Galvo tarayıcı |
| Tabaka kalınlığı (μm) | 20 - 100 | 50 - 200 | 20 - 100 |
| Tipik tarama hızı (m/s) | 10'a kadar | 10'a kadar | 7'ye kadar |
| Işın odağı (μm) ≤100 | ≥200 | ≤100 | |
| **Min özellik boyutu (mm)**≤1 | ≥2 | ≤1 | |
| Yüzey kalitesi (Ra) | 8 - 15 μm | 15 - 25 μm | 8 - 15 μm |
Temel baskı yönergeleri:
- Katmanlar arasında tutarlı ısı girdisi sağlayın
- 45°'den fazla çıkıntılar için destek yapıları kullanın
- Kalıntı stresini azaltmak için parçaları yönlendirin
- Düzgün katman kalınlığı ve kapak aralığı uygulayın
İşlem sonrası: Isıl işlem, Sıcak İzostatik Presleme (HIP), işleme, taşlama, parlatma
3D Baskıda AlSi10Mg Uygulamaları
Hafif, güçlü ve korozyona dayanıklı AlSi10Mg alaşımı havacılık, otomotiv, sanayi ve sağlık sektörlerinde geniş kullanım alanına sahiptir.
| Endüstri | Uygulamalar | Avantajlar |
|---|---|---|
| Havacılık ve Uzay | Yapısal braketler, gövde bileşenleri, ısı eşanjörleri | Hafifletme ● Yüksek sıcaklıklarda iyi mukavemet ● Korozyon direnci |
| Otomotiv | Hafif şasi, güç aktarım parçaları, özel kaplamalar | Hafifletme ● Yüksek mukavemet/ağırlık |
| Endüstriyel | Hafif yapılar, manifoldlar, ısı alıcıları | Korozyon direnci ● Termal iletkenlik ● Maliyet etkinliği |
| Sağlık Hizmetleri | Özel ortopedik implantlar, cerrahi aletler | Biyouyumlu ● Hafif ● Daha yüksek doğruluk |
- AlSi10Mg, geleneksel yöntemlerle üretilemeyen hafif yapılar sağlar
- Parçaları birleştirme ve topolojiyi optimize etme yeteneği performans kazanımlarının kilidini açar
- Döküm süreçlerine kıyasla 3D baskı ile uygulanabilir özelleştirilmiş düşük hacimli üretim
Nereden Alınır AlSi10Mg Toz Katmanlı Üretim için
AM prosesleri için özel olarak tasarlanmış yüksek saflıkta AlSi10Mg tozu önde gelen metal tozu tedarikçilerinden temin edilebilir:
AlSi10Mg Toz Tedarikçileri
| Tedarikçi | Ürün Tanımlaması | Toz Morfolojisi |
|---|---|---|
| Met3DP | AlSi10Mg | Küresel |
| Sandvik Osprey | Osprey AlSi10Mg | Küresel |
| Marangoz Katkısı | AlSi10Mg | Atomize |
| AP&C | AlSi10Mg Performans | Küresel |
| SLM Çözümleri | AlSi10Mg | Küresel |
- Fiyat aralığı $100-150 USD/kg
- Tam bileşim ve partikül boyutu dağılımı verileri sağlayan saygın tedarikçilerden satın alın
- İyi akışkanlığa ve yüksek yoğunluğa sahip ince toz (~25-45 μm) kullanın
Anahtar toz özellikleri:
- Küresellik >85% optimal, Hall akış ölçer hunisi kullanılarak akışkanlık >25s/50g
Kilogram Başına AlSi10Mg Toz Fiyatı
Metal 3D baskı için AlSi10Mg tozunun fiyatı aşağıdaki gibi faktörlere bağlıdır:
- Toz kalitesi ve küresellik
- Satın alma miktarı
- Tedarikçi markası
Tipik fiyat aralığı: Kg başına $100 - $150
500 kg'dan fazla toplu siparişler maksimum maliyet tasarrufu sağlar. Küçük Ar-Ge miktarları <5 kg premium fiyatlarla satılmaktadır.
AlSi10Mg Kg Başına Fiyat - Karşılaştırma
| Tedarikçi | Toz Tipi | Kg Başına Fiyat |
|---|---|---|
| Met3DP | AlSi10Mg | $120 |
| Sandvik Osprey | AlSi10Mg Osprey | $130 |
| Marangoz Katkısı | Gaz atomize | $150 |
| SLM Çözümleri | AlSi10Mg Eiger | $130 |
- Fiyatlar 1 kg için gösterge niteliğindedir
- Özel alaşımlar ve daha sıkı eleme daha yüksek fiyat noktalarında mevcuttur
- Asya-Pasifik fiyatları yaklaşık 20% daha düşük
Maliyet Tasarrufu İpuçları:
- Önde gelen birkaç tedarikçinin fiyatlarını karşılaştırın
- 40%'ye kadar miktar indirimleri için daha yüksek hacimler satın alın kg başına daha düşük oran
- Nihai uygulamadan önce prototipleme için daha düşük dereceli tozlar kullanmayı düşünün
Bu nedenle, metal 3D baskı ihtiyaçlarınız için AlSi10Mg satın alırken rekabetçi teklifler alın ve AM uzmanlarıyla optimum toz özelliklerini ve bütçelerini tartışın.
AlSi10Mg Parçaların Tasarım Yönergeleri ve Sınırlamaları
AlSi10Mg parçaları tasarlarken alaşım özelliklerini ve AM süreci kısıtlamalarını göz önünde bulundurun:
AlSi10Mg Tasarım Kuralları
| Özellik | Başparmak Kuralı | Sebep |
|---|---|---|
| Duvar kalınlığı | 1-2 mm | Gözenekliliği sınırlayın, ulaşılabilir yüzey kalitesi |
| Çıkıntı açıları | > 45° desteksiz | Deformasyonu önleyin, hassasiyeti artırın |
| Delikler/silindirler | >Dikey, >Ø 5 mm | Yatay deliklerdeki yanlışlıkları önleyin |
| Güzel özellikler | >0,5-1 mm | AM süreci çözünürlüğü ile sınırlı |
| Toleranslar | ± 0,2% veya ±150 μm | Büzülme ve termal gerilmeleri hesaba katın |
- Büyük çıkıntıları, desteklenmeyen geometrileri en aza indirin
- Çarpılmayı önlemek ve toleransları korumak için yapısal destekler içerir
- Termal gradyanlardan kaynaklanan artık gerilmeleri azaltmaya yönelik
İşleme Sonrası
- Isıl işlem işlenebilirliği azaltır
- Hassas delikler, geçmeler için genellikle gerekli olan son işlem
Sınırlamalar vs Döküm Parçalar:
- <100 birimlik küçük hacimler için daha yüksek maliyet
- Yazıcı boyutları ile sınırlandırılmış maksimum parça boyutu
AlSi10Mg Alaşımı Hakkında Sıkça Sorulan Sorular
S: AlSi10Mg kolaylıkla kaynaklanabilir mi?
C: Evet, AlSi10Mg, TIG kaynağı gibi kaynak işlemleri kullanılarak kaynak yapılabilir. 4043 alüminyum dolgu alaşımı kullanın. Daha yüksek mukavemetli 2xxx ve 7xxx alüminyum alaşımlarına kıyasla mükemmel kaynaklanabilirliğe sahiptir.
S: AlSi10Mg parçaları zımparalayabilir/parlatabilir misiniz?
C: AlSi10Mg baskılı parçalar zımparalanabilir, işlenebilir, taşlanabilir ve pürüzsüz yüzeyler elde etmek için mekanik veya kimyasal olarak parlatılabilir. Alaşım daha yumuşak olduğunda çözelti ısıl işleminden ve yaşlandırmadan önce işlem sonrası daha kolaydır.
S: AlSi10Mg tıbbi implantlar için biyouyumlu mudur?
C: Evet, doğru işlem sonrası yapıldığında AlSi10Mg, dereceli implant malzemeleri için ASTM F3001'e uygundur. Kullanmadan önce >99,5% yoğunluk ve uygun hücre büyüme testi sağlayın.
S: AlSi10Mg ısıl işlem gerektirir mi?
C: Çökelme sertleşmesinden optimum mekanik özellikler ve sertlik elde etmek için çözelti ısıl işlemi (540°C) ve ardından yaşlandırma (150-170°C) şiddetle tavsiye edilir.
S: AlSi10Mg parçalar ile hangi hassasiyet ve yüzey kalitesi elde edilebilir?
C: AlSi10Mg AM parçaları için ±100 μm'ye kadar boyutsal doğruluk mümkündür. Orta kalitede finiş işleme sonrasında 8-15 μm (Ra) arasında değişen yüzey pürüzlülüğü, hassas CNC işleme için <1 μm'ye kadar iyileşir.
